获批9年,280万次扫描,影响了美国卒中治疗窗口标准的RapidAI

作者: 肖倩 2022-06-26 08:00
RapidAI
https://www.rapidai.com/
企业数据由 动脉橙 提供支持
中风和脑血管成像技术及产品研发商 | B轮 | 运营中
美国-加利福尼亚州
2020-09-17
融资金额:$2500万
Lennertz & Co.
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AI辅助诊断软件刚出来的时候,人们对它的期望是能够像一个医生一样判读数据,如今AI辅助诊断软件的发展似乎已经超出了人们最初的期望。

 

十年时间,从MRI分析到覆盖脑卒中工作全流程


RapidAI是一款促进脑卒中工作流程的人工智能软件,从院前急诊、影像报告到辅助诊断,再到院间转运、术后回顾,RapidAI参与了脑卒中救治的每一步。

 

脑卒中又称中风,一种急性脑血管疾病,由脑血管突然破裂或阻塞导致血液不能流入大脑而引起脑组织损伤的一组疾病。据柳叶刀全球卒中报告,2019年全球估计有1220万例卒中发病,655万人死亡,占总死亡人数的11.6%。

 

各国脑卒中诊疗指南中都强调时间的重要性,例如我国的诊疗指南中反复强调“迅速识别疑似脑卒中,尽快送到医院,尽快对适合溶栓的急性缺血性脑卒中患者进行溶栓治疗或血管内取栓治疗”。

 

要想准确的早诊早治必须依靠各种影像技术,而人工智能尤其擅长分析数据,抓取图像特点。RapidAI的两位创始人Albers和Bammer同样意识到人工智能将在医学影像领域大有作为。

 

RapidAI起源于斯坦福大学。2008年,医学博士Greg Albers、Roland Bammer和软件工程师Matus Straka在斯坦福大学成立了一个人工智能小组,该小组受到红杉资本创始人Don Valentine的资助,开发了自动分析医学影像的Rapid技术。

 

第二年,这个小组把Rapid技术应用在脑卒中MRI图像分析上,开发了RapidMRI软件。该软件在收到扫描文件后,提供量化的、颜色编码的MR扩散和灌注图。

 

2012年,一项与该软件有关的多中心研究DEFUSE 3公布数据,称RapidMRI能够准确识别表观扩散系数(ADC),从而帮助医生判断哪些患者能够在中风发作12小时内从溶栓手术中获益。也是在这一年,Greg Albers和Roland Bammer从斯坦福大学购买了Rapid技术,在美国成立了iSchemaView公司,即RapidAI的前身。

 

2013年,RapidMRI软件通过FDA批准,又于2016年通过CE认证,成为如今RapidAI软件的雏形。

 

分诊出血性还是缺血性,自动评估ASPECTS分数


脑卒中是一组疾病的统称,其下又分为出血性脑卒中和缺血性脑卒中,对出血性患者进行止血,缺血性患者进行血管再通治疗。

 

出血性脑卒中根据出血部位不同,又分为蛛网膜下腔出血、硬膜下出血、硬膜外出血等;缺血性脑卒中又分为大动脉闭塞(VLO)和非大动脉闭塞。目前脑卒中AI辅助诊断中,发展最快的是LVO缺血性脑卒中。

 

脑卒中的救治过程实际上是一个不断分诊的过程,许多国家的卒中中心都分为初级和高级,两级之间建立转诊机制。

 

根据脑卒中防治指南,接到一名疑似脑卒中患者的第一步是判断患者为出血性还是缺血性,这一步通过快速的CT平扫即可完成。发生出血性病变时,CT扫描尤其明显。

 

2020年,RapidAI推出ICH(出血性脑卒中)辅助诊断板块,该平台可以在收到CT扫描数据后几分钟内,识别出血性脑卒中,并且精准到是蛛网膜下腔出血、硬膜下出血还是硬膜外出血等。据RapidAI介绍,该板块灵敏度95%。

 

CT平扫还可以得出一个关键数据“Alberta卒中项目早期CT评分”(Alberta stroke program early CT score,ASPECTS),该分数可以反映核心梗死情况,并有助于预测静脉溶栓效果。

 

RapidAI推出RapidASPECTS自动评估ASPECTS分数,据RapidAI介绍,使用该软件可以提高医生评估ASPECTS分数的正确率。

 

准确评估组织窗,LVO诊断准确率97%


脑卒中行业内有一句话“time is brain”。在确定患者是出血性脑卒中还是缺血性脑卒中后,就需要争分夺秒的送往相应科室。

 

RapidAI开发院前联络方案Rapid for Prehospital,将结果和患者数据在三分钟内告知团队成员,尽快反应。团队成员可以选择警报类型——是仅收到确诊通知还是所有患者。

 

排除出血性脑卒中后,缺血性脑卒中又分为短暂性脑缺血、大动脉闭塞(LVO)等。其中短暂性脑缺血可逆、症状轻微、紧急程度低,大动脉闭塞紧急程度高。


对于高度疑似大动脉闭塞的患者,影像检查越快越好。

 

我国脑卒中防治指南中强烈建议采用“一站式CT检查模式”作为急性缺血性脑卒中一线影像学检查手段,该模式不仅快,并且可以准确判断核心梗死区、责任血管(哪支血管,是否闭塞)和缺血半暗带。

 

“一站式CT模式”由两个检查组成:CTA和CTP,CTA 是识别大动脉闭塞的首选方法,CTP有利于“组织窗”评估。

 

RapidAI据此开发三个平台——RapidCTA和RapidCTP和RapidLVO。

 

众所周知,缺血性脑卒中再灌注治疗存在“时间窗”,在时间窗内有溶栓或取栓指征的患者,尽快进行即可,一般是静脉溶栓4.5小时、机械取栓6小时。有一类患者超时间窗,但梗死速度不快,不可逆的核心梗死区小,存在挽救可能的缺血半暗带区大,这类患者仍然可以从再灌注治疗中获益,被称为有组织窗。

 

2018年,DAWN研究和DEFUSE 3研究结果显示,组织窗的使用能够将前循环大血管闭塞患者接受机械取栓的时间拓展至16~24 小时。美国心脏和美国卒中协会也将急性卒中患者的治疗窗口从6小时延长至24小时。

 

RapidAI介绍RapidCTP是DAWN研究和DEFUSE 3研究后期指定的独家软件,也是能在国内使用的通过影像自动评估组织窗的少数软件之一。

 

RapidCTP在收到原始数据2分钟内,通过PACS、电子邮件以及Rapid移动程序向卒中团队提供清晰的、有颜色编码的CTP图像、缺血半暗带区域面积,并评估患者能否从再灌注治疗中获益。


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RapidCTP界面

 

RapidCTA通过分析原始扫描数据向医生提供2D和3D的CTA图像。事实上有经验的医生通过CTA图像即可识别LVO患者,但RapidAI依然开发了RapidLVO板块,Rapid LVO快速检测ICA和M1 MCA中的 LVO,并且指出相关血管段。

 

据RapidAI介绍,该板块有97%的灵敏度和96%的特异性。

 

从进急诊到手术室缩短52分钟,总扫描超280万次


上文提到各国的卒中治疗体系分为初级、高级和综合卒中中心。在确定患者是大动脉闭塞脑卒中时,一般要向上一级、有机械取栓能力的卒中中心转诊。

 

此时,院前方案Rapid for Prehospital会提示医生把患者转诊到哪个卒中中心最好,并把已经得出的检查结果发送给接诊医生。

 

患者经过一系列影像检查之后,到达高级卒中中心就可以着手进行再灌注等治疗。现在国外新兴一种一站式评估工具,即把那些高度疑似大血管闭塞的患者,绕过传统的影像流程直接转至导管室进行CTP评估,包括CBCTP。

 

RapidAI开发了Rapid for Angio板块针对CBCTP检查,提供颜色编码的CBCT灌注成像,帮助医生识别梗死核心区和可能发展为梗死的部位。

 

据RapidAI介绍,使用整套RapidAI平台可将患者从进入急诊室到转移到手术室的时间减少最多52分钟。

 

RapidAI还开发了辅助平台Rapid Workflow for Stroke和RapidAI Insights。医生可以在前一个平台上查看患者所有的病情资料,和转诊医生沟通,并且在患者完成手术以后查看总结报告。

 

RapidAI的所有产品都提供给RapidAI Insights,这是一个帮助管理员控制访问和管理权限的仪表板,涵盖临床影像数据、患者数量统计、用户登录、培训等内容。


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RapidAI Insights界面

 

目前RapidAI已经形成了覆盖脑卒中工作全流程的智能辅助方案。据RapidAI介绍,该平台在全球60多个国家或地区的1800多家医院使用,美国排名前20的医院里覆盖了18家,总的扫描量已经超过了280万次。

 

RapidAI打算把这个模式扩大到其他心血管疾病。2020年初RapidAI收购了动脉瘤管理产品提供商Endovantage,现在动脉瘤和肺栓塞的辅助诊断板块已经获得FDA批准。

 

影像AI行业发展迅速,脑卒中领域百花齐放

 

随着医疗和AI技术的发展,人工智能和医疗的“跨界结合”已经不是新鲜事,国内国外都已经有不少产品获批。截至3月初《人工智能医疗器械注册审查指导原则》这一标杆性AI审评审批政策的发布,全国已有33款三类医疗人工智能产品获得了中国药监局认可。

 

在整个医疗+AI领域,影像AI是发展最快的,33张证中,有约20款影像AI产品,国内第一张NMPA开出的影像AI三类证是在2020年1月。

 

首先医疗影像数据库大,医疗大数据有80%来自于影像数据;其次人工智能善于抓取图像特点。预计到2027年,全球医疗影像AI行业市场规模将达2800+亿人民币。影像AI 辅助诊断中最热门的又是心电图和CT等。

 

脑卒中是我国成人致死、致残的首位病因。在该领域中影像AI已经发展出辅助诊断、 病灶量化分析及疗效评估等多种应用类型。

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